盾构法（含TBM）施工技术要求

盾构法（含TBM）施工技术要求1一般要求工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。2前期调查收集了解工程勘察的已有资料，熟悉施域的工程地质、水文地质、地面建（构）筑物、交通流量、地下构筑物及地下管线等情况。3技术准备3.1盾构掘进施工前应编制详细的施工组织设计。3.2针对特殊地段编制具体施工方案。3.3按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。4设备、设施准备盾构及配套设施选型时要充分考虑隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求，开挖和衬砌等诸多因素。5盾构施工测量5.1盾构施工测量主要内容应包括地面控制测量、竖井联系测量、地下控制测量、掘进施工测量、贯通测量和竣工测量。5.2测量工作开始前，应接受和收集相关测量资料，办理测量资料交接手续，并对既有测量控制点进行复测和保护。5.3了解盾构结构和自身导向系统的特点、精度，制定科学可行的盾构施工测量方案。5.4盾构施工隧道贯通测量中误差应符合以下要求：横向贯通测量中误差（mm）±50高程贯通测量中误差（mm）±256管片制作6.1混凝土管片应由具备混凝土预制构件专业承包二级及以上的专业厂家制作完成。6.2管片生产厂家应有相应的生产技术标准、健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度。6.3管片生产应编制技术方案，并应事先得到审查批准。6.4预制成型管片允许偏差应符合相关规范的要求。7盾构施工7.1一般规定（1）盾构施工必须根据隧道穿越的地质条件、地表环境等情况，通过试掘进确定合理的掘进参数和碴土改良的方法，确保盾构刀盘前方开挖面的稳定，做好掘进方向的控制，确保隧道轴线符合设计要求。（2）盾构施工时必须做到：1）盾构掘进中必须确保开挖面土体稳定。2）保持土压平衡，盾构掘进速度应与进出土量、开挖面土压值及同步注浆等相协调。3）当盾构停机时间较长时，必须有防止开挖面压力降低的技术措施，维持开挖面稳定。4）盾构掘进中应严格控制隧道轴线，发现偏离应逐步纠正，使其控制在允许值范围内。5）盾构掘进遇到施工偏差过大、设备故障、意外的地质变化等情况时，必须暂停施工，经处理后再继续施工。7.2盾构始发（1）盾构始发前，对洞口经改良后的土体作质量检查；制定洞口围护结构拆除方案，保证始发安全。（2）负环管片定位时，管片横断面应与线路中线垂直。（3）在始发阶段应控制盾构推进的初始推力。（4）初始推进过程中，必须始终进行监测并对监测资料反馈分析，不断调整盾构掘进施工参数。7.3盾构掘进（1）在推进过程中应控制盾构轴线与设计轴线的偏差值，使之在允许范围内。（2）按优化参数控制掘进速度、出土量、注浆压力、注浆量和时间等，并做好记录。（3）每环掘进结束及中途停止掘进时，应按程序操作各种机电设备。（4）中途停止时间较长时，开挖面及盾尾应采取防止土体流失的措施。（5）盾构施工过程必须做到注浆与掘进同步进行，及时根据信息反馈情况调整注浆参数。（6）施工中必须设专人按规定进行监控量测，并及时反馈，指导施工。（7）施工过程中严禁出现盾构姿态突变。应尽量防止横向偏差、纵向偏差和转动偏差的发生，用测量数据修正盾构姿态，尽早进行“蛇行”修正。（8）为了保持开挖面的稳定性，要根据地层条件适当注入添加剂，确保碴土的流动性和止水性，同时要慎重进行压力仓压力和排土量的管理。7.4盾构到达（1）盾构到达前，应制定盾构到达方案。包括到达掘进、管片拼装、壁后注浆、洞口外土体加固、洞口围护拆除、洞圈密封等工作的安排。（2）盾构到达前100m，必须对盾构轴线进行测量、调整。（3）盾构切口离到达接收井距离小于10m时，必须控制盾构推进速度、开挖面压力、排土量，以减小洞口地表变形。（4）当盾构全部进入接收井内基座上后，应及时做好管片与洞圈间的密封。7.5刀具更换（1）当刀具磨损达到一定程度或由于地质变化时，必须进行刀具更换。更换前做好计划和准备工作，宜分期分批进行。（2）刀具更换必须在确保安全的前提下进行。（3）更换作业尽量选择在中间竖井或地质条件较好、地层较稳定的地段进行。（4）如在较差的地层换刀时，必须采用带压更换或对地层进行预加固等措施，确保开挖面的稳定。（5）带压更换刀具必须由经专门培训的维修人员进行，并确保作业的安全。7.6特殊地段及特殊地质条件施工（1）对于盾构进入以下特殊地段和特殊地质条件施工时，必须有针对性地采取施工措施确保安全通过：1）覆土厚度小于盾构直径D的浅覆土层。2）曲线半径小于40D的小半径曲线。3）坡度大于30‰的大坡度地段。4）穿过地下管线地段。5）遇到地下障碍物的地段。6）穿越建（构）筑物、重要市政设施的地段。7）平行盾构隧道净间距小于0.7D的小净距或重叠隧道地段。8）穿越江河、湖泊地段。9）砂层、砂卵石地层。10）需破除托换旧桩地段。11）硬岩、孤石地段。12）穿越既有轨道交通线路。（2）特殊地段和特殊地质施工应共同遵循以下的规定：1）盾构施工进入特殊地段和特殊地质条件前，必须详细查明和分析工程的地质状况与隧道周边环境状况，对特殊地段及特殊地质条件下的盾构施工制定相应可靠的施工技术措施。2）根据隧道所处位置与地层条件，应合理设定和慎重管理开挖面压力，把地层变形值控制在预先确定的容许范围以内。3）必须根据隧道所处的不同位置与不同工程地质及水文地质条件，考虑壁后注浆的材料和压力与流量，在施工过程中根据量测结果，进行注浆材料和压力与流量调整，防止浆液逸出，以达到严格控制地层松弛和变形的目的。4）施工中应对地表及建（构）筑物等的沉降进行预测计算，并加密监测测点和频率，根据监测结果不断调整盾构掘进参数。当测量值超过允许值时，应采取应急对策。5）在地下管线区段施工前，应详细查明、了解隧道所经过地段地下管线的分布、管线类型、允许变形；对重要管线和施工中难以控制的管线，施工前应根据不同情况采用迁移、加固等措施；盾构掘进时应及时调整掘进速度和出土量，从而减少地表的沉降和隆起。6）穿越建（构）筑物施工时，施工前必须对建（构）筑物进行调查，并根据以往的工程经验，预计施工对建筑物的影响。必须有针对性地制定保护方案，采取保护措施，周密的进行管理，控制地表变形。必要时对重要的建（构）筑物宜预先采取加固措施。（3）小净距及重叠隧道段施工1）施工前，应根据隧道所处的地层条件、盾构型式、隧道断面大小、两条隧道之间的相对位置与距离，预计施工对已建隧道的影响和平行隧道掘进时的互相影响，並采取相应的施工措施减少这些影响。2）对重叠隧道段，应先施工下洞，再施工上洞；且上下洞的距离至少应拉开50m以上的安全距离，并在上洞的施工过程中，对下洞采用移动保护装置进行保护。3）施工过程中，应控制掘进速度、土仓压力、出土量、注浆压力等，以减少对临近隧道的影响。4）上层隧道盾构施工时，应加强下层隧道的变形监测。（4）穿越江河及古河道段隧道施工1）施工穿越过江河及古河道段隧道时，应特别重视详细查明地层条件和河流情况，制定可靠的施工措施。应根据卵砾石粒径、方量、卵砾石地层施工长度及出碴设备能力等因素，选择盾构的刀盘型式和刀具配制方式、数量。刀盘开口位置应尽量靠近刀盘中心。2）穿越江河及古河道段施工时，必须选择合理的盾构设备类型。3）施工过程中，应确保开挖面的稳定，防止地层坍塌，防止突水突泥。应根据螺旋输送机出碴情况，做好碴土改良工作。4）现场必须配备足够的防排水设备与设施。5）特别注意观察与防止泥浆和添加材料的泄漏和喷出；特别注意观察与解决管片的变形和隧道上浮问题。6）当遇有粒径较大卵石影响掘进时，应采取措施排除。（5）穿越房屋建筑物段隧道施工1）在穿越建筑物前，做好盾构机、刀盘等设备的性能检查，避免在建筑物下检修，并应做好盾构在掘进过程中出现各种故障的应急处理方案。2）严格控制盾构的施工参数，防止超、欠挖。在穿越建筑物的过程中以推进速度和出土量为主要控制指标，当盾尾脱出建筑物后以注浆量为主要控制指标。3）严格控制盾构在穿越阶段推进时的纠偏量，减少纠偏对土体的扰动。4）控制施工进度，做到均衡施工，避免中途搁置。5）正常掘进时，严格控制切口水压波动值，保证正面稳定。6）在穿越过程中加强同步注浆和泥水质量控制。7）采用信息化施工，及时调整施工参数。8）在穿越过程中，对建筑物的变形全天候跟踪测量。（6）桩基托换施工1）桩基托换前，要根据被托换建筑物的结构类型、对变形控制的要求以及托换荷载大小等因素，仔细研究托换方案、施工步骤、采取的措施等，以确保荷载的有效转移和建筑物的安全。2）要根据不同阶段、不同荷载的作用，分阶段确定托换荷载。针对托换桩在托换施工、隧道施工期间的受力变形影响，分析建筑物可能的最大最小受力情况，以选择桩基托换各阶段的控制荷载。3）要根据原建筑桩的型式、托换荷载大小等因素采取相应的措施，使托换大梁与桩节点的先后期砼形成整体。4）托换结构的设计必须考虑隧道施工的影响，必须同隧道的施工工法研究联系起来，同时对隧道的设计和施工提出要求。5）托换施工各阶段，应做好建筑物及桩基的应力应变监测，满足建筑物及桩基的变形要求。6）选择合理的盾构设备类型，如所选盾构机类型不适于直接破除旧桩，需提前挖导洞破除旧桩，然后再让盾构机通过。7）在盾构通过时，应严格控制盾构的掘进速度和防止发生偏移，并及时同步注浆及二次注浆，同时应加强对上部建筑物的监测，以及根据监测结果及时调整盾构的掘进施工参数。8管片拼装8.1盾构施工前，拼装人员必须熟悉管片排列位置、拼装顺序，施工过程中施工人员依据上一环管片位置、盾构姿态、盾尾间隙等准备、运输、安装管片。8.2拼装前应对管片及防水密封条进行验收，并按拼装顺序存放；盾构推进后的姿态应符合拼装要求；应对前一环管片环面进行质量检查和确认。8.3管片拼装应按拼装工艺要求逐块进行，在管片拼装过程中，应严格控制盾构千斤顶的压力和伸缩，使盾构位置保持不变；拼装管片时必须防止管片及防水密封条的损坏；对已拼装成环的管片环作真圆度的抽查，确保拼装精度。平曲线段管片拼装时，必须使各种管片在环向定位准确，保证隧道轴线符合设计要求。特殊位置管片拼装时，应根据特殊管片的设计位置，调整好盾构姿态和盾尾间隙，按设计拼装管片。8.4管片拼装偏差必须达到相关规范要求。9壁后注浆9.1为控制地层变形，盾构掘进过程中必须对成环管片与土体之间的建筑空隙进行充填注浆。9.2在衬砌环脱出盾尾的同时，及时同步压浆，并适当加大压浆量，填充隧道和地层间的建筑空隙。在盾构后约10环处再向衬砌背面进行二次注浆，以弥补同步压浆的不足。9.3同步注浆的充填系数按设计要求。9.4根据注浆要求进行注浆材料的试验和选择，可按盾构机型、地层条件、工程和环境要求合理选用单液或双液注浆材料。9.5当采用以上措施后，根据监测信息，当房屋沉降较大并接近临界值时，应停止盾构掘进。从地面在基础下方布置袖阀注浆管，根据量测反馈资料进行跟踪注浆，具体做法如下：在房屋周边地面设置竖直或斜向袖阀注浆管，使注浆管前端位于受影响的基础下方，根据量测资料，对于临近警戒值的部分进行跟踪注浆。每次注浆后，应及时冲洗注浆管，以便能多次重复注浆。注浆可采用水泥-水玻璃双液，以便能调节浆液凝固时间。注浆过程中应注意控制注浆压力，防止注浆压力过大，造成对房屋基础的破坏。10隧道防水及防腐蚀隧道防水（1）隧道防水遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。隧道采用防水混凝土管片，不设置附加防水层，混凝土抗渗等级采用S12。当隧道位于有侵蚀性地段时，应采取抗侵蚀措施，混凝土抗侵蚀系数不得低于0.8，在腐蚀严重区段应在管片外侧涂刷环氧类防腐层。隧道防水等级为二级。（2）盾构隧道防水以管片自防水为基础，以接缝防水为重点，辅以对特殊部位的防水处理，形成一套完整的防水体系。（3）所采用的防水材料，必须按国家有关规范标准和设计要求分批进行抽检。（4）采用水膨胀橡胶防水材料时，运输和存放时须采取防潮措施，并设专门库房存放。（5）管片防水密封条粘贴后，在运输、堆放、拼装前应有防雨、防潮措施，拼装时应逐块检查防水密封条（包括传力衬垫材料）确保完整、位置正确。（6）盾构施工过程如采用注浆孔进行注浆时，注浆结束后要对注浆孔进行密封防水处理。（7）盾构隧道与联络通道、泵房等附属构筑物的接缝防水按设计要求选择防水材料和施工方法（8）接缝防水1）管片之间设置沟槽,其内设置高弹性橡胶密封垫。2）螺栓孔采用可更换的遇水膨胀橡胶密封圈加强防水。3）管片在使用期间用做注浆的吊装孔应用微膨胀水泥聚氨酯密封胶封堵。4）弹性密封垫的构造形成经试验确定，要求在张量为8mm时能抵抗0.6MPa的水压。（9）其它1）封顶块纵向插入时要求采用减摩润滑剂。2）密封垫必须用足够粘力的粘接剂固定于管片上。3）遇水膨胀橡胶表面应涂有满足缓膨胀要求的缓膨胀剂。4）管片角部应粘贴未硫化的丁基橡胶腻子薄片。管片通缝拼装后形成的“+”形缝及错缝拼装后形成“T”形缝是防水的一个薄弱环节，因此要求在管片角部粘贴橡胶薄片，以加强角部防水，包括防止同步注浆浆液的漏入。5）附属结构与主隧道间的施工要求采用缓膨型遇水膨胀止水条（腻子型